Finaliza el proyecto de I+D+I en el cual el Instituto Tecnológico AIDIMA ha investigado el desarrollo de biocombustibles sólidos basados en biomasa residual procedente de la Comunidad Valenciana.
Finaliza la tercera y última anualidad del proyecto de I+D+I "Desarrollo de biocombustibles sólidos a partir de biomasa forestal residual en la Comunidad Valenciana" (BIOPELLETS). Este proyecto está financiado por el IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial) y cofinanciado por fondos FEDER de la Unión Europea.
El objetivo general del proyecto de I+D+I BIOPELLETS ha sido investigar y desarrollarbiocombustibles sólidos a partir de biomasa forestal residual en la Comunidad Valenciana, para generar así un conocimiento científico-técnico hasta ahora no adquirido en nuestro entorno. El proyecto ha perseguido diversos objetivos, desde analizar el potencial y las características de la biomasa forestal de la Comunidad Valenciana hasta la creación de una metodología integral de control de calidad de toda la cadena productiva de biocombustibles sólidos desde el aprovechamiento en monte hasta el usuario final.
Hasta la fecha, en esta tercera y última anualidad del proyecto se han producido y caracterizado los pélets producidos a partir de biomasa forestal residual de la Comunidad Valenciana. Basándose en las propiedades analizadas, ha conseguido mejorarse su calidad, gracias al mejor conocimiento del proceso productivo. La biomasa empleada en el proyecto procede de extracciones de madera sin uso para la industria local y se ha obtenido en terrenos forestales de la provincia de Valencia. Dichas extracciones de biomasa han posibilitado el seguimiento y muestreo de los costes de extracción de la biomasa desde el monte hasta la planta, y proporcionan información sobre la viabilidad de los aprovechamientos de este tipo de biomasa.
Para la extracción de la biomasa se han realizado diversas experiencias en el proyecto, porque los sistemas de aprovechamiento y logísticos determinan en gran medida el éxito o el fracaso de cualquier proyecto de aprovechamiento biomásico, pues acertar en su selección garantiza un rendimiento óptimo y una considerable reducción de los costes. Según Miguel Ángel Abián, responsable del proyecto, "muchos de los primeros proyectos de biomasa en España fracasaron porque los sistema de aprovechamiento y logística eran inadecuados". Debido a la importancia de los sistemas logísticosse han investigado y probado varios de ellos.
Se han considerado como más provechosos tres tipos de aprovechamiento: clareos en monte bravo (regenerado, muy abundante tras los incendios), claras en latizal y cortas en fustal, con pendientes superiores e inferiores al 25%. En este sentido y después del análisis realizado, se concluye que el aprovechamiento con astillado fijo en cargadero o el traslado de árbol completo o biomasa bruta y astillado en planta presentan ventajas sobre el astillado móvil, aunque éste puede utilizarse en algunos casos concretos. En cuanto a la logística, el traslado en camiones con contenedores multilift es el que presenta mayores ventajas, en caso de no trasladar árbol completo. Los precios varían dependiendo del sistema utilizado pero varían por regla general entre los 30 y 60 euros por tonelada, con rendimiento horarios que oscilan entre las 4 y las 9 toneladas por hora, siendo más caros aquellos sistemas con mayores rendimientos.
Por otro lado, los costes que suponen la producción de pélets oscilan entre los 100 y los 150 €uros, dependiendo del tamaño de la fábrica, la producción total y la inversión realizada para la puesta en marcha de la planta de producción. Por tanto, el precio final de los pélets oscila, en España entre los 180 €uros y los 250 €uros por tonelada aproximadamente, dependiendo de la cantidad a distribuir, la modalidad y distancia al consumidor final.
En conjunto, puede concluirse que la viabilidad económica y ambiental de todo el proceso irá siempre ligada a la realización de ordenaciones en monte que garanticen la sostenibilidad de los aprovechamientos, un buen planteamiento de éstos y una logística bien diseñada tanto en monte como en fábrica sin grandes distancias entre los distintos procesos de la cadena de valor.
Para el correcto desarrollo de los procesos que constituyen la cadena de valor de losbiocombustibles sólidos, existen distintos aspectos técnicos que influyen en su viabilidad económica y ambiental.
En primer lugar, refiriéndose al aprovechamiento en monte, los aspectos más importantes son éstos: la ordenación previa del monte para conocer que cantidad podemos aprovechar, la planificación de los aprovechamientos y la elección de la maquinaria y el sistema de extracción más oportuno en cada caso, la minimización de los impactos y la obtención de biomasa de calidad.
Por otro lado, el desarrollo industrial de proyectos viables debe tener en cuenta diversos aspectos de considerable importancia: la obtención de un suministro continuo y de calidad a un precio competitivo en relación al tamaño de la planta que se prevé llevar a cabo; y la realización de controles de calidad en diferentes fases para conocer qué calidad se ofrece y si puede mejorarse para cumplir los estándares que proveen a los biocombustibles de valor añadido.
La planificación del almacenamiento es un aspecto importante, dado que la biomasa se suministra en ocasiones húmeda y por tanto se requiere de un almacenamiento durante un tiempo para su secado, o sencillamente porque se necesita tener reservas en épocas que no hay cortas y por tanto suministro.
En cuanto a la distribución, se analizaron los sistemas más importantes de distribución tanto para pélets como para astilla. Los pélets pueden distribuirse en sacos de 15 kg, big-bags o a granel. Cada modalidad es más o menos recomendable según el destino final. Los sacos son idóneos para pequeños consumidores, mientras que la distribución en big-bag o a granel se realiza para grandes consumidores. A su vez, los costes de distribución disminuyen cuanto mayores son las cantidades, por lo que el precio final por tonelada siempre es menor a granel que en sacos de 15 kg.
En comparación con la astilla, el pélet tiene la gran ventaja de que puede viajar más peso sin aumentar el precio porque ocupa mucho menos volumen. Así, se recomienda que la astilla no se traslade nunca más de 100 kilómetros, mientras que los pélets pueden viajar dos o tres veces esa distancia.
Actualmente, en relación a lo anterior, tanto para pélets como para astilla, las empresas están poniendo en marcha centros logísticos de distribución a fin de abaratar los costes. El transporte hasta estos centros de distribución se realiza en grandes cantidades y distribuidos al por menor desde el mismo. Es un sistema logístico que se recomienda cuando hay grandes producciones, siempre que esté ligado a un estudio previo de viabilidad.
A partir de la información expuesta anteriormente, se definieron aquellas zonas donde los aprovechamientos forestales con fines biomásicos serían rentables. De los datos de cuantificación y la distribución de la biomasa en la Comunidad Valenciana se observa que en el interior de ésta existen distintas zonas que superan las 6.000 Tn/anuales. Con tal cantidad se pueden plantear industrias de producción de astilla y pélets con una distribución a escala local o regional.
Se recomienda que la utilización de la astilla producida se realice en el entorno de producción, distancias de distribución que no superen los 50 km. Tanto para fines térmicos como para producción eléctrica. En cuanto a los pélets producidos, su destino es para producción de energía térmica tanto a escala domestica como industrial, y pueden transportarse a mayores distancias.
Algunas de estas zonas se localizan en entornos rurales y forestales con ciertos problemas estructurales donde la industria es prácticamente inexistente y la biomasa, considerando que es renovable, puede crear puestos de trabajo y una generación continua de beneficios e inversiones. Algunas de estas zonas son comarcas como Los Serranos, el Valle de Ayora-Cofrentes, la Canal de Navarrés, El Alto Palencia, L'alcalaten, Els Ports, la Plana de Utiel, etc.
De todo el estudio realizado y del estado actual del mercado, se desprende la necesidad de desarrollar metodologías de control de calidad para mejorar la competitividad de los agentes involucrados. Este control de calidad debe tener en cuenta la trazabilidad de la biomasa y realizarse en todas las fases de la producción de los biocombustibles sólidos.
El control de calidad debe empezar en monte. Durante el aprovechamiento forestal es importante tener en cuenta una serie de aspectos: la realización de un control de inertes (tierra, piedras, etc.), un control de las especies que se están aprovechando y un control de las partidas de biomasa que constituya una trazabilidad. Por otro lado, debe considerarse también un control de calidad de la astilla que tenga en cuenta el control del tamaño de la astilla; es decir, la realización de una clasificación, tanto si su destino es la distribución como astilla, como si va a trituración con el fin de obtener pélets. En este sentido, existen muchos problemas en la industria por la presencia de partículas muy largas que dificultan el proceso de triturado y paletizado posterior. Por último, es importante realizar los análisis de la biomasa (humedad, cenizas, etc.) en el momento que llega a planta con el fin de optimizar su destino y la calidad final de los pélets.
En el entorno industrial, el control de la calidad del los pélets resulta esencial. En el proyecto se determinó que las variables más importantes para la calidad final de los pélets son las siguientes:
- La humedad de entrada a la peletizadora, que debe controlarse con sistemas de secado y humectación. ç
- La durabilidad de los pélets, que está relacionada con su densidad y su producción de finos.
- El poder calorífico, que también es muy importante para el consumidor final, aunque varía poco dentro de una misma especie.
- La cantidad de cenizas y el contenido en cloro y azufre, que dependen de la biomasa de origen y no tanto de proceso industrial.
La mayoría de las normas de calidad de pélets usan estas características para clasificarlos, y los valores alcanzados determinan el destino y precio final de los pélets.
Organismos financiadores:
Generalitat Valenciana. IVACE. Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial.
Unión Europea. Fondo Europeo de Desarrollo Regional.
Para conocer más información sobre el proyecto o contactar con nuestros investigadores contacte con AIDIMA.
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